摘要:高比例的可再生能源接入、电力市场化改革和“互联网+”智慧能源的快速发展需要大量的数据支撑，并实现物理、商业、信息的广泛互联、智能互动。关键步骤之一是建立泛在电力物联网(Ubiquitous Power Internet of Things, UPIoT)，实现电力系统中人与物、物与物、人与人之间随时随地通信。首先介绍了UPIoT的发展背景与基本概念、主要的低功耗广域网络(Low Power Wide Area Network, LPWAN)技术，然后以LoRa物联网解决方案为例介绍了基于LPWAN的UPIoT的体系架构及性能。最后探讨了UPIoT的应用前景，并指出了UPIoT需重点研究和解决的两个特殊问题，即:低压电力线载波通信(PLC)和强电磁干扰环境下的信号处理。

摘要:针对高速电气化铁路领域中存在的负序、谐波与电分相问题，提出了一种基于双星型多电平潮流控制器与YNvd平衡变压器的新型铁路同相供电系统。该双星型多电平潮流控制器为交交变换结构，由四个多电平级联型H桥子模块链节组成，无需直流母线电容。与潮流控制器两端均通过降压隔离变压器连接于变压器二次侧的传统作法不同，该系统将双星型多电平潮流控制器的一侧连接于YNvd平衡变压器二次侧b相分接头，减少了一个降压隔离变压器的成本。分析了该同相供电系统的拓扑结构与工作原理，提出了一种综合控制策略，最后通过仿真验证了所提方案的可行性与有效性。

摘要:对于网架结构比较薄弱的省网系统或者系统解列后形成的孤岛，发生故障时会引起比较大的频率波动。感应电动机作为电力系统动态负荷的主要成分，进行建模时考虑其频率特性尤为重要。基于感应电动机数学模型，考虑恒机械转矩、恒机械功率和变机械转矩等不同负载特性，在计及频率特性的情况下，通过解析法得到感应电动机转子滑差、有功功率和无功功率的表达式。当感应电动机的定子电感、转子电感、励磁电感和转子电阻变化幅度分别为±30%时，分析负荷特性参数变化对不同频率下的感应电动机吸收有功功率和无功功率的影响。利用Matlab建立感应电动机五阶电磁暂态仿真模型，仿真分析感应电动机参数变化对负荷特性的影响。将理论计算与仿真实验的结果进行对比，验证了所提方法的正确性。

摘要:针对模块化SVG系统交错并联调制时存在较大的电流总谐波畸变率(THD)的问题，提出了一种改进的模块化SVG并联交错调制方式。首先，根据该交错并联电路结构，分析交错并联系统的电流纹波，推导出交错并联系统最大电流纹波输出的计算公式。其次，将改进的交错并联调制方式与传统的交错并联方式进行对比，得出改进方式在抑制纹波等方面优于传统方式。最后，通过Matlab/Simulink进行仿真，实验验证所提的改进的模块化SVG并联交错调制方式的可行性和有效性。结果表明，这种交错并联方式在较低的开关频率下，效果十分明显，为低频、小电流的交错并联系统提供了应用基础。

摘要:针对电-气互联系统，考虑电转气技术和燃气轮机的双向耦合，研究其机组组合问题。以全系统综合运行成本最低为目标，考虑电力系统和天然气系统多种安全约束，建立电-气互联系统机组组合模型，并对其进行线性化得到线性模型。选取某6节点电力系统与10节点天然气系统耦合的电-气互联系统为例，分别计算非线性模型与线性化模型并比较其求解效率。同时分析了计及电转气和不计及电转气两种场景下系统运行成本和运行状态。仿真结果表明线性模型提高了电-气互联系统机组组合求解效率，电转气的应用也有助于提高电-气混联系统的经济性。

摘要:针对换流设备直接接入直流母线的双端柔性直流配电网的保护配置问题，提出一种基于单端电气量的线路保护方案。首先分析了双端柔性直流配电网的直流线路故障特征，其次重点分析了处于不同母线处的换流器并联电容之间的放电特征差异。结合该差异设计出能够有效识别故障区域、在5 ms内隔离故障的主保护。同时为解决主保护可能存在检测失败的问题，设置了利用过电流判据以及动作延时的后备保护方案。最后通过PSCAD/EMTDC搭建仿真模型验证了所提方案的有效性。

摘要:变压器运维方式影响其运行可靠性和检修费用，进而影响全寿命周期成本。因此，优化运维策略对降低全生命周期成本具有重要的意义。采用威布尔分布的故障概率模型，提出了寿命效率指数概念并建立寿命效率指数模型来定量衡量检修延长变压器运行寿命的作用。分析了变压器从设计、购置、维修直到退役的全寿命周期成本。以全寿命周期年均成本最低为目标函数，在运行可靠性、检修程度和寿命效率指数等约束条件下，将杜鹃算法用于运维策略中检修时间、检修程度和运行寿命参数寻优，并将优化结果与粒子群算法(PSO)、遗传算法(GA)进行比较。结果表明杜鹃算法得出的结果更好，能进一步降低年均费用和提高寿命效率指数，可以为变压器实际运行与维护提供一定的参考依据。

摘要:飞轮储能系统对电网频率调节控制的效果优异，能够有效地提高电网频率稳定性，保证电网运行的可靠性和安全性。为了提高电网波动下的系统充电过程中系统性能和转速跟踪精度，并减小系统的振动和冲击，针对采用永磁同步电机的此类系统，基于矢量控制策略提出了转子转速自适应鲁棒控制(ARC)方法和连续参考转速曲线。通过建立的仿真模型，对推导的方法进行了验证。接着应用转速PID控制方法和等加速度参考转速曲线。仿真结果表明:基于转速ARC控制方法和连续参考转速曲线，系统的转速稳态误差为0.03%，角加速度稳态误差为0.7%，电网波动下的转速最大误差为0.8%；基于转速PID控制方法和等加速度参考转速曲线时，系统的转速稳态误差为0.08%，角加速度稳态误差为1.6%，电网波动下的转速最大误差为6.0%。因此，采用转速ARC控制方法和连续参考转速曲线的系统性能和转速跟踪误差明显优于采用转速PID控制方法和等加速度参考转速曲线。

摘要:针对变压器油纸绝缘单一特征量评估易受多种因素干扰而影响准确性等问题，提出一种基于降维技术与改进K-means聚类的变压器油纸绝缘状态综合灰评估新方法。首先，提出去极化电流谱线末端双点解析法提取3个绝缘老化新特征量。接着，基于特征量的多元评估指标阵，结合组合权重法和降维技术，提出特征量综合指标 。最后，采用基于K-means聚类算法对 构建“好、中、差”3等级的分级数据库并确定等级界限标准表，形成变压器油纸绝缘老化状态灰色聚类评估体系。经若干实例分析证明所提方法能全面、准确地评估绝缘状态。

摘要:雅中特高压直流及华中特高压交流环网接入江西电网后，电网特性发生根本性变化，暂态稳定约束成为江西电网运行及控制主要约束条件。深入研究交直流混联背景下江西电网暂态稳定水平及其影响因素具有现实指导意义。基于PSASP程序建立江西电网220 kV以上交流系统及±800 kV分层直流模型，仿真分析了直流系统典型故障、直流近区交流系统典型故障及交流环网对电网暂态稳定的影响。提出了提升暂态稳定水平的控制策略及应对措施，为特高压入赣后电网安全稳定运行奠定了基础。

摘要:微电网采用传统下垂控制时，存在着动态调节速度慢、微源功率分配不均、频率电压无法稳定等诸多弊端。为解决以上问题，提出一种分段动态自适应下垂控制策略。通过分段下垂控制增大下垂系数，以提升系统动态响应速度。通过动态下垂控制调节下垂系数，以改善功率分配效果。通过自适应下垂控制平移下垂曲线，以维持频率和电压稳定。对上述控制策略分别进行了仿真和实验，结果验证了分段下垂自适应下垂控制策略的快速性、精确性和稳定性。

摘要:为快速识别并隔离直流极间故障、实现多端直流配电网的极间故障快速恢复，提出了一种基于直流断路器快速重合闸的故障隔离恢复策略。研究了由半桥式模块化多电平换流器组成的环形多端直流配电网极间故障暂态特性，并结合目前典型的保护配置、故障选线及控制方法，形成一种基于直流断路器重合闸的控制保护一体化协调配合策略。各保护区内的快速保护检测到故障后立即闭锁换流器、跳开直流断路器以快速隔离故障；控制保护一体化装置获取故障定位信息后，重合非故障区域内已经跳开的直流断路器、解锁已经闭锁的换流器，在新拓扑结构下实现直流极间故障的快速恢复。最后在PSCAD/EMTDC软件下搭建了六端柔性直流配电网仿真模型并测试了极间故障隔离及恢复特性，验证了所提方案的可行性。

摘要:以工业、商业、住宅的电气系统为背景，以建立准确的电弧模型为目的，基于简化的Schavemaker模型进行研究，提出一种基于神经网络的模型参数计算方法。利用基于实验数据的模型参数计算方法得到神经网络训练样本，构建模型参数与工作条件之间的神经网络。利用所建网络可在无法获得特定工作条件下的电弧实验数据时直接预测该工作条件下的模型参数值。最终的验证结果表明，所提出的基于神经网络的模型参数计算方法准确度高，而且相比于现有方法具有一定的优越性。同时也反映了所建交流电弧模型能有效地实现电弧模拟，可为进一步的交流电弧特征学习和检测算法设计提供方法和工具。

摘要:母线槽的温升会因异常因素发生快速变化，但无线传感器受能源和传输速度限制无法一直保持高采样率和高上传率。为了使无线传感器根据温升变化速率自动调节采样间隔和上传频率，改进了一种无线传感器节点动态采样策略FDSI。首先分析了原采样策略对于采集变化快速的温升信号的缺陷，然后对其调节采样间隔的方法做出调整，最后利用Matlab仿真进行两者的对比研究。结果表明对于监测密集型母线槽温升信号，调整后的无线传感器动态采样策略与原策略相比信息丢失更少，冗余采样更少。

摘要:为发展基于数据驱动的电网态势感知理论与方法，基于样本协方差矩阵的最大特征值(Maximum Eigenvalue of Sample Covariance Matrix, MESCM)，提出了一种适用于低信噪比场景的电网异常状态检测方法。该方法源于随机矩阵理论，通过数据源矩阵的构造，窗口数据矩阵及其标准矩阵的构建，进而形成其样本协方差矩阵。通过该矩阵的最大特征值计算与越限判别，实现电网态势感知与预警。借助PSS/E软件，案例分析在一个IEEE 39节点系统及一个南方电网规划系统展开，涉及负荷异常跃变及三相短路接地故障。与传统平均谱半径分析法的计算结果比较表明该方法具有抗噪性能高，计算耗时少的优点，同时对于非完整性信息有一定的鲁棒性。

摘要:在孤岛运行模式下,各分布式电源并联运行时输电线路阻抗值存在差异，采用传统的下垂控制难以实现无功功率输出按DG容量比例合理分配。针对该问题，提出一种改进的自调节下垂控制策略，该改进策略在传统无功-电压下垂控制基础上,引入关于输出无功功率的比例积分控制环节后使无功功率输出与线路阻抗无关，从而实现无功功率输出按DG容量比例合理分配，抑制了系统无功环流分量。最后通过Matlab仿真平台搭建DG并联运行仿真模型验证了该改进策略的有效性。

摘要:为了减小单相断线故障对供电质量造成的不良影响，针对配电线路单相断线故障，提出了一套系统的保护方法。利用电路原理和中性点电压偏移理论，对简单断线故障和伴随接地的复杂故障情况下线路首末两端电压和流经线路的电流特征进行了分析，总结了各电气量的变化规律，提出了一组由电流判据和电压判据组成的单相断线故障判断和保护方法。研究了基于电压判据的断线故障类型及故障区段的判断方法，进一步分析了不对称运行、互感器断线等异常情况对所提判据的影响和相应的改进方案。利用PSCAD/EMTDC仿真软件进行了算例仿真，结果验证了理论分析结果的正确性和断线故障保护方法的有效性。

摘要:为了解决北方城市冬季供暖期的空气污染问题，我国正积极发展“煤改气”技术，将传统的燃煤热电机组改为燃气热电机组。建立了燃气-蒸汽联合循环机组的数学模型，并以系统成本最低为目标函数，构建了包含燃气-蒸汽联合循环机组的热电联合系统调度模型。分析了燃气-蒸汽联合循环机组替换传统热电机组后，燃气-蒸汽联合循环机组比例变化、风电渗透率不同对电网弃风率的影响。算例分析表明，燃气-蒸汽联合循环机组替换常规热电机组虽然增加了运行成本，但有利于电网消纳弃风。

摘要:针对智能变电站监控系统按间隔配置测控装置存在的装置数量多、无后备等问题，提出了一种智能变电站监控系统新型体系架构。对站控层进行功能整合及提升，优化站内通信网络，SV与GOOSE共网传输。间隔层采用集群测控装置，将全站所有间隔的测控功能集中于数台集群测控中，依靠动态迁移技术实现间隔测控功能的装置级热备用。开发了全景可视化的运维系统，提高了智能变电站改、扩建时的调试效率。阐述了新型监控系统的关键技术及实现方案，并结合新型监控系统在智能变电站中的试运行情况，分析和展望了其应用前景。

摘要:传统GSC双闭环控制中存在电压外环对dc-link电压波动抑制响应慢及电流内环对前馈补偿延时的问题。对此提出一个dc-link电容电流直接控制的GSC单闭环控制策略。控制策略中引入的前馈补偿直接施加在GSC控制电压的节点上，消除了电流内环对扰动前馈补偿的延时。同时，对外界扰动动态的前馈补偿采用了一个“跟踪-微分器”技术。在Matlab/Simulink仿真平台中构建了GSC控制策略的研究模型，研究了两种典型情况下GSC控制策略对dc-link电压波动抑制的效果。结果表明所提出的GSC控制策略能有效抑制dc-link电压的波动幅值及振荡。

摘要:为提高调控云体系下在线计算软件服务化水平，分析了调控云环境下在线计算软件的服务场景，设计了在线计算软件服务的层次结构。为适应这种“痩客户端、胖服务器端”的类B/S(Browser/Server)软件服务访问模式，将在线计算流程进行分析拆解封装成计算服务单元。采用多代理机制设计了层次化的在线计算服务框架，以搭积木组合排列的方式提供在线计算软件服务。最后在JADE(Java Agent Development Framework)多代理框架下设计实现了调度员潮流计算软件服务，进行了相关测试与分析。并对提供潮流计算软件服务的同时所引起的效率损失问题提出了进一步优化的技术措施。

摘要:电力系统受损后恢复阶段，科学合理的电力应急物资调度模型必不可少。为此，提出一种基于节点综合权值的电力应急物资调度模型。首先分析建立以物资满意度和时间满意度为目标的函数。其次在目标函数优化过程中，综合考虑影响应急点重要性的主观因素及客观因素以确定各应急点的综合权值作为目标函数的参数。最后通过对粤西某局部电力系统及电力应急物资调度图进行仿真分析，并与随机调度下的结果进行比较，验证了所提模型的科学性及有效性。

摘要:随着光伏、风电等新能源迅猛发展，新能源发电装机容量比重日益增大。作为关口电能计量装置的重要组成部分，互感器二次负荷的大小对其误差存在不可忽视的影响。对河南电网新能源发电上网关口计量用互感器二次负荷进行了全面统计。结果显示，大部分新能源互感器二次负荷额定容量配置过大，既不满足规程要求，也对计量误差造成了不利影响。实际试验表明，二次负荷选择不合理会造成计量误差偏移，甚至超差。最后，提出了新能源发电上网关口计量用互感器二次负荷的选型建议，供从事电能计量工作相关技术人员参考。

摘要:针对新能源机组出力的随机性与波动性导致其消纳难的问题，利用一种基于等效电量函数法的随机生产模拟算法辅助新能源与常规能源的协调规划。首先，以多状态机组为基础，引入分段模拟体现新能源的时序性，克服传统等效电量函数法丢失时序信息的缺点。然后，在系统可靠性指标(LOLP和EENS)的基础上，提出两个描述系统调峰性能的指标——调峰容量不足概率与调峰电量不足期望值。最后，采用IEEE的RTS-86测试系统验证算法的准确性和可行性，以及探究风光能源接入对系统可靠性和调峰性能的影响。